第二十届中国半导体行业协会半导体分立器件年会在扬州落下帷幕。作为国内功率半导体领域的重要行业盛会，本次年会吸引了产业链上下游众多顶尖企业、科研机构及行业专家齐聚一堂，共同探讨行业发展趋势与技术创新方向。
近年来，随着新能源汽车、光伏储能和轨道交通等高功率应用场景的迅猛发展，功率模组的设计与制造面临着前所未有的挑战。如何突破高可靠性设计瓶颈、提升制造良率和延长使用寿命，成为与会者关注的核心议题。业内专家指出，功率模组的风险已从传统的稳态过热问题，演变为复杂的瞬态冲击和循环损伤，这对仿真技术和可靠性评估提出了更高要求。
在此次年会上，国内领先的制造类EDA与TCAD软件提供商培风图南（PFTN）受邀出席，并由公司技术专家温馨博士发表了主题演讲。她以《功率模组多物理场耦合仿真——从芯片精细损耗到失效机理分析》为题，深入剖析了当前行业在仿真流程中存在的痛点，并提出了创新性的解决方案。
温馨博士指出，传统仿真流程存在明显“割裂”现象，主要表现为热源输入固定化、温度与结构分析独立化以及风险评估滞后化。这种单向的仿真链路难以捕捉功率模组在真实负载下的瞬态响应，也无法为设计和工艺的迭代提供有效指导。例如，热源通常采用固定平均功率输入，忽略了实际工况中的瞬态波动；温度分析与结构分析由不同团队独立完成，导致数据断层；风险评估仅在设计完成后进行，无法提前预防潜在问题。
针对这些挑战，培风图南展示了其自主研发的多物理场耦合仿真平台。该平台从3D结构建模与网格剖分入手，完成寄生参数提取及子电路构建，并基于应用电路实现电-热-力多物理场的瞬态耦合求解。通过这一方案，工程师可以一次性获取电流、电压、功率和温度分布，并将温度场无缝映射至力学模型，从而精准评估关键部件的疲劳寿命和失效风险。
值得一提的是，培风图南通过算法优化显著提升了仿真效率。传统方案的耦合求解耗时可能长达数天甚至数周，而该平台将这一时间压缩至数小时以内，并实现了电压、电流、温度等物理量的一次性同步求解。这一技术突破消除了传统异步迭代中的时序延迟和插值误差，使可靠性评估真正实现了“仿真左移”——从“失效后的事后分析”转向“设计阶段的主动优化”，帮助工程师在制造前提前锁定风险阶段、器件和关键部位。
从产业视角来看，培风图南的技术展示具有深远意义。长期以来，涵盖系统级SPICE电路仿真、封装级热仿真与结构应力分析的全链条多物理场耦合工具，在商业市场中高度集中于少数国外企业。在车规级功率器件面临严苛长周期寿命验证的背景下，这类工具不仅是提高产品可靠性的关键，更直接决定了企业研发投入的试错成本。
培风图南基于自研底层算法打造的多物理场仿真平台，打破了国外软件在“功率模组级失效机理分析”与“系统级可靠性预测”领域的长期垄断。其方案不仅提供了自主可控的研发保障，更为国内功率半导体产业从追求产能规模向高质量车规级应用转型，提供了精准、高效且数据可追溯的数字化支撑。
